Projekta nosaukums: Uzbūve Saules magnetizētajai atmosfērai (USMA)

Projekta identifikācijas Nr. 1.1.1.2/VIAA/1/16/079

Projekta akronīms: USMA

Projekts tiek veikts Eiropas Reģionālā attīstības fonda (ERAF) darbības programmas “Izaugsme un nodarbinātība” 1.1.1. specifiskā atbalsta mērķa “Palielināt Latvijas zinātnisko institūciju pētniecisko un inovatīvo kapacitāti un spēju piesaistīt ārējo finansējumu, ieguldot cilvēkresursos un infrastruktūrā” 1.1.1.2. pasākuma “Pēcdoktorantūras pētniecības atbalsts” projekta “Atbalsts pēcdoktorantūras pētniecības īstenošanai, vienošanās Nr.1.1.1.2/16/I/001” ietvaros.

Projekta izpildes termiņš: 01.09.2017.-31.08.2020.

Projekta vadošais pētnieks: Artūrs Vrubļevskis, PhD

Projekta finansējums:

Kopējās apstiprinātās izmaksas ir 133 805,99 EUR un tās tiek finansētas no šādiem finanšu avotiem:

  • Eiropas Reģionālās attīstības fonda finansējuma – 113 734,99 EUR apmērā, kas ir  85% no kopējām attiecināmajām izmaksām;
  • valsts budžeta finansējuma – 13 380,58 EUR apmērā, kas ir 10.0% no kopējām attiecināmajām izmaksām;
  • Ventspils Augstskolas finansējuma – 6 690,31 EUR apmērā, kas ir 5% no kopējām attiecināmajām izmaksām.

Projekta īss apraksts un mērķis:

Projekta mērķis ir attīstīt jauno zinātnieku prasmes un palielināt zinātnisko kapacitāti, nodrošinot jauno zinātnieku karjeras uzsākšanas iespējas Ventspils Augstskolā.

Pētniecības projekta ietvaros tiks pētīti izolēti Saules plankumi kā lēnā Saules vēja avoti. Tiešais uzdevums ir konstruēt izolētu Saules plankumu atmosfēru modeli, kas atbilstu novērojumiem ne tikai elektromagnētiskā spektra centimetru diapazonā, bet arī milimetru. Tiks veikta plankumu magnētiskā lauka 3D struktūras izpēte, kā arī izstrādāta programma tālākiem pētījumiem, lai modeli pārbaudītu ar vēl citu Saules plankumu novērojumiem un izmantojot uz Zemes bāzētus teleskopus un plānoto Solar Orbiter kosmosa zondi.

Projekta darbības dos ieguldījumu lēnā Saules vēja avotu noteikšanā, kas ir nepieciešams precīzākai un uzticamākai kosmiskās vides laikapstākļu prognozēšanai, kas savukārt ļauj efektīvāk aizsargāt satelītus un strāvas tīklus no magnētiskajām vētrām.

Paveiktais:

2018.gada 1. septembris – 2018.gada 30. novembris

Projektā “Uzbūve Saules magnetizētajai atmosfērai (USMA)” ir uzsākts darbs projekta 2. aktivitātē “Izolētu Saules plankumu 3D magnētiskā lauka struktūras izpēte”, kur uzdevums ir izpētīt izvēlēta Saules plankuma magnētiskā lauka struktūru, identificējot noslēgtu un nenoslēgtu magnētiskā lauka līniju apgabalus, magnētiskā lauka nuļļu punktus un kvaziseparatricu slāņus. Plazmu fizikā magnētiskajam laukam ir liela nozīme, jo lādētās daļiņas, kas veido plazmu, ir “piesaistītas” magnētiskā lauka līnijām – daudz brīvāk izplatās gar magnētiskā lauka līnijām kā šķērsām tām. No plankuma atmosfēras modelēšanas viedokļa tad ir pamatoti izvirzīt un pētījumos pārbaudīt hipotēzi, ka atmosfēra dažādos atmosfēras apgabalos ir atšķirīga atkarībā no sasaistes ar vienu vai otru plankuma apgabalu uz Saules virsmas, piemēram, plankuma ēnu vai pusēnu.

Projekta 4. aktivitātes “Sagatavošanās plazmas aizplūdes vienlaicīgiem mērījumiem dažādos augstumos Saules atmosfērā” ietvaros A. Vrubļevskis mēnesi atradās Zviedrijas Kosmosa fizikas institūtā (Institutet för rymdfysik – IRF), lai gatavotos iespējamiem nākotnes mērījumiem ar Solar Orbiter zondi, izpētot iespējas, apgūstot prasmes, izstrādājot metodoloģiju. IRF zinātnieki piedalījās uz zondes esošā Radio and Plasma Waves (RPW) instrumenta izstrādē un tādejādi ir cieši iesaistīti ar zondi saistītajā zinātniskajā un organizatoriskajā darbā.

Līdzšinējie projekta rezultāti un tālāko pētījumu plāni tika prezentēti un diskutēti divos semināros – Zviedrijas Kosmosa fizikas institūtā un Venstpils Starptautiskajā radioastronomijas centrā.

Informācija publicēta: 03.12.2018.

2018.gada 1. jūnijs – 2018.gada 31. augusts

Projektā “Uzbūve Saules magnetizētajai atmosfērai (USMA)” turpinājās darbības 1. aktivitātē “Izolētu Saules plankumu atmosfēras modeļa izstrāde”, kur uzdevums ir ar atšķirīgām pieejām izstrādāt divus Saules plankumu atmosfēras modeļus un aprakstīt tos zinātniskā publikācijā.

Pirmā modeļa pamatā ir pieņēmums, ka Saules plankuma atmosfēra atšķiras no neaktīvās Saules atmosfēras ar siltuma plūsmas lielumu. Pieņēmums tika attiecināts uz diviem reģioniem pētāmajā Saules plankumā, kas atšķiras ar novēroto mikroviļņu starojumu. Projekta hipotēze ir, ka viens no reģioniem ir ar noslēgtām lauka līnijām, kamēr otrs – ar nenoslēgtām. Ieviešot pieņēmumu plankuma atmosfēras un magnētiskā lauka datora modelī, pieņemtā nenoslēgtā lauka reģionā izdevās iegūt sakritību starp datora modeļa paredzēto un reāli novēroto mikroviļņu starojumu, kamēr  noslēgtā lauka reģionā siltuma plūsmas parametra vērtības variēšana nesniedza novērojumiem atbilstošu datora modelēto starojumu. Iegūtie rezultāti tiks pielietoti tālākai plankuma atmosfēras modelēšanai.

Lai iepazīties ar jaunākajiem sasniegumiem Saules fizikas jomā un arī apgūtu jaunas iemaņas Saules novērojumu veikšanā un datu apstrādē, A. Vrubļevskis jūnija beigās piedalījās darba seminārā IRIS-9 Getingenā, Vācijā. IRIS ir saīsinājums no Interface Region Imaging Spectrograph, kas ir Saules novērojumiem veltīts Zemes pavadonis. Tas veic augstas telpiskās un spektrālās izšķirtspējas mērījumus elektromagnētiskā spektra ultravioletajā apgabalā. Seminārā mutisku un stenda referātu formātā tika prezentēts plašs loks jaunāko Saules pētījumu rezultātu, kamēr pirmā diena bija veltīta IRIS potenciālo lietotāju apmācībai, kur dalībnieki varēja izmēģināt piekļūt IRIS datiem, tos atlasīt un veikt apstrādi.

Informācija publicēta: 03.09.2018. 

2018.gada 1. marts – 2018.gada 31. maijs

Ir veiksmīgi aizvadīts projekta “Uzbūve Saules magnetizētajai atmosfērai (USMA)” trešais ceturksnis. Darbības notika projekta 1. aktivitātē “Izolētu Saules plankumu atmosfēras modeļa izstrāde”, kur uzdevums ir ar atšķirīgām pieejām izstrādāt divus Saules plankumu atmosfēras modeļus un aprakstīt tos zinātniskā publikācijā. Lai sasniegtu šos rezultātus, turpinājās darbs pie datora programmas izveides IDL vidē Saules plankumu atmosfēras, magnētiskā lauka un rezultējošā radio starojuma modelēšanai.

Šajā ceturksnī uzsvars tika likts uz modelēšanas metožu pārbaudi, salīdzinot ar jau literatūrā publicētiem rezultātiem līdzīgiem modeļiem. Citi autori jau iepriekš ir modelējuši Saules plankumus, piemēram, kā zem Saules virsmas novietotus simetriskus magnētiskus dipolus. Papildus veicot vienkāršus pieņēmumus par plankuma atmosfēru (blīvumu un temperatūru), autori ir izrēķinājuši paredzamo radio starojumu. Projekta ietvaros izstrādātais modelis ļauj atkārtot šos aprēķinus, tādejādi pārliecinoties, ka modeļa izstrādē nav pieļautas kļūdas. Tālāk nākamajā solī jau var mainīt pieņēmumus par magnētisko lauku un atmosfēru, lai modelī iegūtais starojums precīzāk atbilstu novērotajam. Projekta hipotēze ir, ka novēroto plankumu magnētiskais lauks patiesībā ir asimetrisks, kur daļa magnētisko lauka līniju ir nenoslēgtas.

Lai popularizētu Saules pētījumus, pēcdoktorants A.Vrubļevskis 24. martā Ventspils Jaunrades namā sniedza divas prezentācijas “Saules magnētiskie lauki un to ietekme uz mūsu dzīvi”. Savukārt 9. martā Ventspils Augstskolā viesojās un vieslekciju “Saules sistēmas kosmisko vētru cēloņu meklējumos” sniedza Zviedrijas Kosmosa fizikas institūta vadošais pētnieks asoc. prof. A.Vaivads, ar kuru projektā USMA ir plānota plaša sadarbība.

Informācija publicēta: 31.05.2018.

2017.gada 1.decembris – 2018.gada 28. februāris

Ir veiksmīgi aizvadīts projekta “Uzbūve Saules magnetizētajai atmosfērai (USMA)” otrais ceturksnis. Darbības notika projekta 1. aktivitātē “Izolētu Saules plankumu atmosfēras modeļa izstrāde”, kur uzdevums ir ar atšķirīgām pieejām izstrādāt divus Saules plankumu atmosfēras modeļus un aprakstīt tos zinātniskā publikācijā. Lai sasniegtu šos rezultātus, turpinājās darbs pie datora programmas izveides IDL vidē Saules plankumu atmosfēras, magnētiskā lauka un rezultējošā radio starojuma modelēšanai. Magnētiskā lauka modelēšanai tiks izmantots potential-field source surface (PFSS) modelis, un šajā ceturksnī tika apgūti modeļa pamatprincipi, zinātniskajā literatūrā aprakstītie pielietojumi un dokumentācija atbilstošajai pieejamajai programmu kopai. Starojums tikt modelēts, izmantojot gx_simulator programmu kopu, un līdzīgi tika apgūti arī šīs kopas pielietojumi iepriekšējos pētījumos.

Turpinājās arī sadarbības veidošana ar ārvalstu speciālistiem. Lai varētu plānotā teorētiskā modeļa rezultātus salīdzināt ar novērojumiem, tika uzrunāts Dr. Stephen White no ASV Gaisa spēku izpētes laboratorijas, kurš sniedza pieeju Very Large Array (VLA) radioteleskopu masīva datiem ar interferometriskiem pētāmo aktīvo Saules apgabalu novērojumiem mikroviļņu spektra apgabalā.

Gatavojoties nākotnes mērījumiem ar Irbenē plānoto LOFAR staciju, A.Vrubļevskis apmeklēja divus darba seminārus: Introduction to Science, Operations and Data Analysis with an International LOFAR StationDublinā, Īrijā, kur tika apgūtas gan vispārīgas zināšanas par LOFAR staciju izmantošanu, gan konkrēti to pielietojumu Saules novērojumos, un Signal processing – an intensive course II Ventspilī, Latvijā, kur tika apgūtas vispārīgas zināšanas par signālu apstrādi un konkrēti pielietojumi LOFAR staciju datu apstrādē.

A.Vrubļevskis arī piedalījās Latvijas Universitātes 76. konferences Astronomijas sekcijas sēdē kā līdzautors mutiskam referātam B.I.Rjabovs, A.Vrubļevskis “Augšupvērstas plazmas plūsma Saules plankuma malā ar blakus esošām magnētiskā lauka arkādēm”.

Informācija publicēta: 28.02.2018

2017.gada 1.septembris – 2017.gada 30.novembris

Ir veiksmīgi aizvadīts projekta “Uzbūve Saules magnetizētajai atmosfērai (USMA)” pirmais ceturksnis. Darbības notika projekta 1. aktivitātē “Izolētu Saules plankumu atmosfēras modeļa izstrāde”, kur uzdevums ir ar atšķirīgām pieejām izstrādāt divus Saules plankumu atmosfēras modeļus un aprakstīt tos zinātniskā publikācijā. Lai sasniegtu šos rezultātus, notika darbs pie jaunākās literatūras izpētes un datora programmas izveides Saules plankumu atmosfēras, magnētiskā lauka un rezultējošā radio starojuma modelēšanai. Darbs šajā aktivitātē plānots vēl līdz 2018. gada septembrim.

Viens no projekta nozīmīgākajiem uzdevumiem ir sadarbības veidošana ar ārvalstu speciālistiem, jo Saules pētījumos nozīmīga ir datu izmantošana no vairākiem papildinošiem instrumentiem, piemēram, kosmiskajām zondēm, radioteleskopiem un teleskopiem citos elektromagnētiskā starojuma viļņu garumos. Tā kā Ventspils Starptautiskajā radioastronomijas centra (VSRC) ietvaros nav pieejami visi šie instrumenti, tad ir nepieciešams veidot sadarbību ar citām zinātniskām institūcijām. Darbs turpināsies visa projekta laikā, bet jau septembrī tika uzrunāts Dr. Masumi Shimojo no Nacionālās Astronomiskās observatorijas Japānā, kurš ar savu atbalstu nodrošināja pēcdoktoranta Artūra Vrubļevska pieteikuma apstiprināšanu piekļuvei japāņu Saules novērojumu datiem un datu apstrādes sistēmai, ieskaitot no Hinode kosmiskās zondes un Nobejamas radioteleskopiem.

Gan par Saules pētījumu nozīmi vispār, gan konkrēti projekta USMA mērķiem un uzdevumiem tika stāstīts arī plašākais auditorijai – vispirms 3. novembrī A. Vrubļevskis sniedza prezentāciju VSRC zinātniskajā seminārā, bet pēc tam 14. novembrī Latvijas Universitātes Fizikas un matemātikas fakultātē 1. kursa bakalauriem, lai mudinātu viņus saistīt savu zinātnisko darbību ar Saules pētniecību.

Informācija publicēta: 30.11.2017